hubungan sifat dan struktur

7/23/2019 Hubungan Sifat Dan Struktur

1/83

Ayu Dian Hijriah

Kania Purnama DewiSukarni


2/83

Hubungan sifat dan struktur dapat

dicontohkan dengan berlian / grafitdan phosfor putih / phosfor merah.

Kedua model itu masing-masing

dibentuk dari atom yang sama

yaitu atom C dan P, tetapi memiliki

sifat yang sangat berlainan.


3/83

Struktur dan Sifat Logam dan Alloy

Atom besi dapat mengalamiperkaratan dan berubah warna menjadi

coklat kemerahan, besi bersifat keras,timbal bersifat lunak.

Perbedaan sifat zat dan atom tunggalterjadi karena susunan atom-atomnya.


4/83

SARAN UNTUK BELAJAR MENGAJAR

Susunan kristal perak dapatdigambarkan sebagai cubic closestpacking, masing-masing lapisan

bersentuhan dengan atom Ag .Terdapat dua perbedaan yang dapatdipelajari :

Lapisan segitiga ABCABC danABABAB, bilangan koordinasi 12


5/83


6/83

Struktur kubus berpusat mukadapat ditemukan pada : emas,perak, tembaga, timbal,

aluminium, nikel dan lain-lain


7/83


8/83


9/83

KEBERADAAN ION DAN STRUKTUR

GARAM

Siswa sering mengalami kesulitan

dalam memahami terminologi ion


10/83

ION DAN REAKSI PENGENDAPAN Dari studi kelas 10 di Jerman telah belajar model atom

dan tentang ide dari ikatan ion dan ion dalampelajaran kimia mereka. Siswa-siswa ini melihatendapan kalsium sulfat dari larutan garam jenuh dantelah diminta untuk membayangkan partikel terkecildalam larutan sebelum dan setelah pengendapan.Simbol ion dapat dipahami oleh 50 % dan setengahyang lain terjadi miskonsepsi .


11/83

ION DALAM LARUTAN GARAM Siswa diberikan simbol dalam larutan garam, setelah

itu diminta menggambarkan apa yang terjadi pada ionketika air menguap .


12/83

Terlepas dari jawaban yang benar mengenaibeberapa ion dengan kristalisasi natrium klorida,sebagian besar jawaban yang diberikanberdasarkan keberadaan NaCl molekul dalamkristal. Siswa-siswa ini dimulai dengan ion dalam

larutan, namun ketika mengembangkan modelmental untuk penguapan air yang merekaberargumen netralisasi ion dan fusi terus menerusion menjadi molekul dan akhirnya mereka

menarik molekul NaCl sebagai partikel kristal


13/83

ION DALAM AIR MINERAL

Dalam kuesioner mengenai label pada botol airmineral, siswa di kelas tinggi menunjukkan nama zatyang terkandung dalam air mineral: kalsium klorida,

magnesium klorida, natrium klorida dan natriumbikarbonat . Tujuan kuesioner adalah untuk mengujipengetahuan jangka panjang mereka tentang ion danuntuk melihat apakah mereka dapat berhasilmenerapkannya pada larutan garam. Dalam rangkamemperkenalkan istilah ion yang benar danmenyarankan kesalahpahaman mengenai molekulgaram


14/83

SARAN DALAM PEMBELAJARAN Pelajaran dapat mulai dengan menyajikan sistem

periodik unsur atom dan ion sebagai partikel dasarmateri . Atom logam dapat dikombinasikan untukkristal logam dan kristal dari paduan. Ini caramengajar kimia dengan menggabungkan atom danion sebagai partikel dasar dari semua materi dapatdisebut'' pendekatan berorientasi struktur ataukimia berorientasi struktur


15/83


16/83

Dengan memadukan bagian kiri dan kanan sistemperiodik di atas, dapat dibuat rumus garam misalnyaNaCl, MgCl2 dan sebaginya, atau model sruktur kristalberikut :


17/83


18/83


19/83


20/83

PENGGAMBARANMISKONSEPSI YANG TERJADI

PADA SISWA


21/83

HASIL PENELITIAN TABER DI JERMAN

SEKITAR 58% SISWA DI JERMAN BERPENDAPAT

Untuk memahami konsep pembentukkan ionsiswa cenderung memahaminya melaluikonseptransfer elektron, menggunakan atau

membutuhkan elektron untukmempertahankankulit terluar agar tetap lengkap


22/83

KONSEP TRANSFER ELEKTRON JUGA MERUPAKAN

KONSEP YANG SAMA YANG DIPAKAI PARA SISWAUNTUK MENJELASKAN TENTANG IKATAN KIMIA

Gb. Ikatan ion yang dibuat oleh siswayang dijelaskan dengan konsep transfer

elektron


23/83

Banyak siswa yang sering menjeneralisasi

ATURAN OKTET sebagai sebuah metodeyang dapat digunakan secara umumuntuk menjelaskan berbagai macamformula bidang kimia sepertipembentukkan ion, pembentukkanikatan ion, mengidentifikasi kesetabilanatom/ion, bahkan untuk menjelaskan

mengapa suatu reaksi dapat terjadi


24/83

Laporan Hilbing

pengamatan pembelajaran tentang pembentukanion dan ikatan ion yang didasarkan pada

pengamatan eksperimen konduktivitas listrik atau

elektrolisis larutan garam

KESIMPULAN:

Melalui percobaan konduktivitas listrik dapatmembuktikan keberadaan ion dalam larutan, tetapi

siswa tidak bisa membedakannya dengan ikatan ionyang terjadi dalam larutan itu, mereka tidak mampumemisahkan penjelasan ikatan ion dengan keberadaanion yang bergerak bebas dalam larutran


25/83

Penelitian Taber mengenai

konsep yang tepat tentang ikatan

ion

Penelitian dilakukan terhadap 100 siswadi tingkat lanjutan untuk menggalikonsep yang terbentuk tentang ikatan ion

yang terjadi dalam struktur molekul NaCl


26/83

60% dari siswa berpendapatAtom Natrium hanya bisa masukkedalam ikatan ion tunggal karena hanyadapat melepaskan satu elektron saja,begitu juga dengan atom klorin hanyabisa masuk kedalam satu ikatan ion

kerena hanya bisa menerima satuelektron di kulit terluarnya


27/83

Gambar struktur Natrium Klorida


28/83

Kesalahpahaman pasangan ion dalam

struktur Natrium Klorida


29/83

Kesalahpahaman terjadikarena siswa hanya memahami

ikatan ion dalam bentuk ionyang terisolasi bukan struktur

raksasa


30/83

SARAN UNTUK PEMBELAJARAN

Konsep ikatan harus dijelaskan sesuai urutankronologis atau sesuai dengan perkembangansejarah mulai dari perkembangan teori atomsampai dengan teori valensi

Hibling berpendapat bahwa penjelasan tentangtransfer elektron melalui pengurangan danpenambahan elektron dari atom logam lebih tepatuntuk menjelaskan tentang pembentukan ion,

sementara ikatan ion sama sekali tidak adahubungannya dengan konsep redoks


31/83

Ikatan ion juga dapat di perkenalkandengan Sistem Periodik Khusus (PSE)

dengan cara menggabungkan ion kiridengan kanan di PSE


32/83

Kombinasi ion dapat di jelaskan dengan

bantuan gambar model :


33/83

Struktur ion dalam kristal NaCl dapat di

jelaskan dengan

gambar :


34/83

STRUKTUR KIMIA DAN BAHASA SIMBOL

Miskonsepsi juga sering terjadiketika siswa dihadapkan pada

sebuah simbol yang harusditerjemahkan menjadi sebuahreaksi atau struktur kimia

Contoh :


35/83


36/83


37/83

Menurut Hibling dan TaberPenekanan konsep siswa terhadapperbedaan antara koefisien dengan

indeks sangat penting karena banyaksekali kesulitanyang ditemukan padasiswa ketika harus menggambarkan

rasio jumlah ion / atom / molekul yangsesuai


38/83

Contoh :

1 CaCl2(aq) + 2AgNO3(aq) 2 AgCl(s) + 1Ca(NO3)2(aq)

Reaksi :2Ag+(aq) + 2Cl-(aq) (Ag+)2(Cl-)2(s)

Atau

Ag+(aq) + Cl-(aq) Ag+Cl-(s)


39/83

Na3PO4Na+, Na3

+, Na33+, PO43-,

PO4-, NaPO42-,Atau Na2PO4-

bahkan

Na+, P5+ and O2-


40/83

Kesulitan pemahaman yang terjadi

pada siswa tentang cara untukmembedakan antara koefisiendengan indeks formula yang

merupakan simbol-simbol dalamkimia jika dibiarkan khawatir dapat

mengembangkan sikap negatif

dalam diri siswa terhadappembelajaran kimia


41/83

Untuk guru selalu harus berhati-hati

dalam menggunakan bahasa apalagiuntuk pemula atau pada awalpembelajaran

SARAN UNTUK PEMBELAJARAN


42/83

Memvisualisasikan simbol ion struktur

garam dan larutan garam


43/83

Memvisualisasikan simbol iondalam sebuah persamaan reaksi


44/83

Memvisualisasikan asam kuat

dan asam lemah


45/83

5 5 Experiments on Structure Property Relationships


46/83

5.5 Experiments on StructureProperty Relationships

E5.1 Kristal Perak Melalui Elektrolisis

E5.2 Bidang terbuka sebagai Model untuk Kristal Logam

E5.3 Closest Packing Cubic sebagai Model untuk Kristal PerakE5.4 Perbedaan kelenturan Logam

E5.5 Pembentukan dan Dekomposisi campuran Sodium

E5.6 Nitinol - Sebuah Memori Logam

E5.7 Suhu Titik beku larutan

E5.8 Model Struktural untuk Masalah Natrium Klorida

E5.9 Penghancuran Kristal Garam

E5.10 Listrik Konduktivitas Kristal Garam, meleleh dan larutan

E5.11 Panas Kristalisasi dari Salt Molten

E5.12 Pengendapan Kristal Garam dari larutan

E5.13 Daya tarik Listrik dan kekuatan tolakan

E5.14 Ikatan Ion dan Model Magnet

E5.15 Medan Magnet


47/83

E.51 Kristal Perak Melalui Elektrolisis

Masalah:

Logam tidak dapat dengan mudah terlihat mengkristal karenamereka membentuk Kristal sangat kecil dan gumpalan yangberubah-ubah. Kadang-kadang, kristal seng dapat ditemukanpada seng yang dilapisi terlihat seperti bunga es pada kaca

jendela.

Sering kali ditemukan warna indah seperti pelangi pada batukristal yang mengalir dari Kristal bismut dalam mineral. Salahsatu kemungkinan terbentuk logam kristal di laboratoriumsekolah dapat dicapai dengan sementasi (E4.4).

Kemungkinan lain timbul kristal perak dengan elektrolisiskhusus larutan garam perak - ini dapat diamati dengan baikpada proyektor.


48/83

Bahan:Kaca mangkuk, klip buaya, kabel kabel kawat, besi sebagaielektroda (Mengambil pembakaran sendok), 10 20 V sumber(atau baterai serial terhubung); larutan perak nitrat encer,larutan amonia pekat.

Prosedur:Tambahkan beberapa mililiter larutan amonia menjadi sekitar

100 ml larutan perak nitrat sampai endapan awal terbentuklarut. Tempatkan larutan dalam mangkuk kaca. Memperbaikidua kawat besi sedemikian rupa sehingga satu kawat dalambentuk elektroda, celupkankawat yang lain, elektroda negatif,di tengah mangkuk. Terapkan tegangan 10-20VDC keelektroda.

Pengamatan:Butir kristal terbentuk dari pusat elektroda: perak kristal(lihat juga Gambar. 5.2).


49/83

E5.2 bidang terbuka sebagai Model untuk Kristal Logam

Masalah:

Struktur kristal logam digambarkan dengan menggunakankemasan lingkup model terdekat. Karena ada duakemungkinan sistematis kemasan bola dan.5,4).

Kedua kemasan dapat dibedakan oleh ABAB urutan lapisan

dan ABCA - sehubungan dengan lapisan segitiga padat.

Bahan: bola Selulosa (30 mm), lem


50/83

Prosedur dan Pengamatan:(a) Pertama, membangun segitiga terbuat dari 3 bidang dan

heksagonal lapisan terbuat dari 7 bola (lihat gambar).Lapisan di atas satu sama lain dalam dua urutan lapisan yangberbeda: ABAB berkaitan dengan terdekat heksagonalkemasan, ABCA berkaitan dengan kemasan terdekat kubik(lihat Gambar. 5.3). Menentukan nomor koordinasi untukmasing-masing: satu lingkup disentuh dalam setiap kasusoleh 12 bidang lainnya.


51/83

(b) Buatlah sebuah segitiga sama sisi dengan panjangsisi-dari 7 bola dengan lubang di tengah (lihat

gambar). Setelah itu, lapisan bola menggunakanurutan ABAB dan ABCA: dua jenis hasil bolapiramida (lihat Gambar 5.4.).

Tip:bola kemasan dengan ABAB urutan lapisan dari segitigalapisan dikenal sebagai kemasan terdekat heksagonal,ini ditemukan dalam logam magnesium dan seng. Jika

urutan ABCA lapisan segitiga diwujudkan, hal inimenunjukkan kemasan terdekat kubik, yang hadirdalam tembaga, emas, perak, timah,nikel dan logamlainnya.

E5 3 Cl t P ki C bi b i M d l t k K i t l


52/83

E5.3 Closest Packing Cubic sebagai Model untuk Kristal

Perak

Soal:Dari dua kemungkinan jenis kemasanterdekat, kemasan terdekat kubikadalah model yang sesuai untukkristal perak: atom Ag diatur dalam

perak kristal seperti bola dalamkemasan berbentuk kubik. Kemasanini disebut kubik karena mengandungkemasan khusus yang disebut kubusdasar . Ini harus dibangun dan

diintegrasikan dalam model kemasanlingkup kubik. Sel unit dibangundengan menggunakan kubus dasarsebagai persiapan untuk kubik selkristal garam (lihat E5.8).

Bahan:


53/83

Bahan:Selulosa bola (30 mm), lem, permen karet, kardus (lihat gambar).

Prosedur dan Pengamatan:

(a) Buatlah sebuah segitiga sama sisi sama panjang dengan 7 boladengan lubang tersisa di tengah (lihat gambar E5.2), lapisansebagai banyak bola mungkin di atas segitiga denganmenggunakan urutan ABCA: lingkup terdekat kemasan dalambentuk tetrahedral (lihat Gambar E5.2 dan. 5,4).

(b) Lem bersama kubus dasar dari 14 bola, baik'' 1 + 6 + 6 + 1'' atau''5 + 4 + 5'' bola (lihat gambar dan Gambar. 5,5).

(c) Tempatkan kubus ke dalam kemasan bola.(a): itu berdiri di bidang salah satu sudut kubus (mengisilubang), kubus diarahkan di sepanjang salah satu diagonalruang, urutan rangkaian ABCA terkait dengan lapisan trigonal

yang dikemas. Tambahkan bidang lain untuk menunjukkanlingkup terdekat kubik kemasan (ABCA).


54/83

(d) Kemas bola dari ukuran yang sama padat di lapisanpersegi; membangun kubus dasar ke dalam kemasan

dekat: kubus berdiri pada satu wajah (lihat Gambar 4.4.).

(e) Buatlah kisi kristal kubus dasar menggunakan permenkaret dan tusuk gigi (lihat gambar). Setelah beberapa

hari permen menjadi sangat keras, yang memungkinkanmodel yang akan digunakan dalam waktu yang lama.

(f) Perbesar kubus bersih (lihat gambar) pada karton

kerajinan, gunting dan lem bersama-sama untukmembentuk model sel (lihat Gambar 5.5.): bagian bidangsemua sel satuan bersama-sama membentuk 4 bolalengkap.

E5 4 P b d k l t L


55/83

E5.4 Perbedaan kelenturan Logam

Masalah:Hubungan Struktur-properti dapat ditampilkan melaluimembandingkan kelenturan logam dari struktur wajah-berpusat kubik, dan dari struktur heksagonal. Dalam kristaltembaga dan emas, ada eksis dekat dikemas lapisan atomstruktur terdekat kubik. Mulai dari kubus dasar, lapisan

segitiga dekat dikemas dapat dipindahkan secara vertikaldalam empat arah yang berbeda terkait dengan empatdiagonals spasial kubus. Ketika kekuatan dari arahsewenang-wenang merasuk, lapisan segitiga ada dan dapatdipindahkan: lapisan emas atau lapisan tembaga dapat

dilihat. Dalam kristalit magnesium atau seng, hanya ada satupreferensial arah untuk memindahkan lapisan segitiga dekatdikemas. Karena struktur heksagonal magnesium dan sengkristal, tidak ada lapisan magnesium'''' atau'''' lapisan seng.


56/83

Bahan:

Lapis baja padat, palu, plat tembaga, plat seng, pita

magnesium.

Prosedur:

Menuntaskan ketiga sampel logam sedemikian rupa,

bahwa Kekuatan materi terus berkurang.

Pengamatan:

Permukaan sepotong tembaga meningkat, itu diratakan

dengan lembaran tembaga. Sampel Magnesium atauseng sedikit terurai setelah ditempa selama beberapawaktu, menjadi rusak menjadi keping logam kecil.


57/83

E5.5 Pembentukan dan Dekomposisi campuran SodiumMasalah:Paduan diproduksi karena mereka memiliki sifat yang berbedadibandingkan logam asalnya. Satu dapat menghasilkan bajadengan sifat tertentu sesuai dengan keinginan individupenggunaan logam.

Sebagai contoh, mari kita lihat pembentukan unsur natriumcampuran : sodium berwarna perak dan lembut. Mercury jugaberwarna perak dan cair pada suhu kamar. campuran Sodiumgelap abu-abu dan sangat rapuh, mudah rusak. Lampu kilatcahaya dalam reaksi sodium dan merkuri menunjukkan reaksiberlangsung eksotermis - argumen terhadap gagasan bahwa

paduan tidak terbentuk dalam reaksi kimia, tetapi prosespencampuran yang agak belaka. Dokter gigi jugamemproduksi paduan tertentu dari perak, seng dan merkuri,untuk mendapatkan massa cetakan yang mampu mengisilubang gigi dan menjadi sangat sulit setelah beberapa waktu.

B h


58/83

Bahan:Gelas 200 ml, tabung reaksi, pipet, batang kaca, pinset, pisau, natrium,merkuri, kertas indikator universal.

Prosedur:Hati-hati menempatkan setetes merkuri ke dalam tabung reaksimenggunakan pipet. Tempatkan tabung reaksi dalam gelas untukmencegah tumpahan. Potong natrium seukuran kacang, tempatkan dalamtabung tes dan tekan ke dalam penurunan merkuri menggunakan batangkaca. Tempatkan sampel yang dihasilkan dari padatan dalam gelas dan

diamkan dengan pinset. Tambahkan beberapa ml air dan uji larutan dengankertas indikator.

Pengamatan:Sebuah kilatan cahaya dapat diamati ketika natrium ditekan ke dalammerkuri, suatu hasil materi abu-abu kusam padat yang cukup rapuh dan

yang dapat rusak: campuran natrium. Dalam reaksi dengan air, gelembungkecil (hidrogen) terjadi dan larutan yang dihasilkan warna kertas indicatorbiru: larutan natrium hidroksida. Merkuri cair tetap setelah beberapa

waktu, dapat dimasukkan kembali ke dalam wadah.

l b h


59/83

E5.6 Nitinol - Sebuah Memori Logam

Masalah:

Pada tahun 1965 beberapa ilmuwan menghasilkan paduannikel-titanium yang sangat khusus yang bisa mengingatbentuk diprogramnya. Mereka menyebut jenis paduanmemori logam dan'' Nitinol senyawa khusus'', karenaditemukan di Laboratorium Ordonnance Nikel-Titanium

Naval. Logam memori sering digunakan dalam mesin, motordan bagian lain dari peralatan, yang penting untuk memilikibentuk tertentu pada suhu tertentu, misalnya untukmenutup katup.

Suhu konversi Nitinol komposisi Ni1Ti1 adalah sekitar 50 oC.Sampel dari logam memori tersebut, seperti kabel nitinol,dapat diperoleh dari Inovasi Pendidikan(teachersource.com).

Bahan:


60/83

Bahan:Beaker, sampel kawat memori, memory pra metal berbentuk mata air.

Prosedur dan Pengamatan:

Bentuk kawat menjadi bentuk apapun dan tahan dalam nyalapertandingan atau lilin: kawat spontan mendapatkan kembali bentuknya(menunjukkan dengan menggunakan overhead projector). Celupkankawat yang dibentuk kembali ke dalam air panas dan amati. Entah tekanbersama-sama atau meregangkan pegas dan tempat ke dalam air panas(overhead projector): sekali lagi kembali bentuk aslinya.

Tip:Sebuah kawat nitinol dapat diprogram untuk berbagai bentuk: bentukkawat baru harus stabil di antara dua pelat baja dan panas merahdipanaskan dengan kompor selama beberapa menit. Jika oven tersedia,pelat baja dengan kabel tetap juga dapat dipanaskan selama 10 menit pada

sekitar 500o

C. Bentuk baru selalu mulai berencana setiap kali kawatdibentuk kembali pada suhu kamar dan kemudian dipanaskan sampaisuhu transformasi terlampaui.

E5 7 Suhu Titik beku larutan


61/83

E5.7 Suhu Titik beku larutanMasalah:

Air membeku dalam kondisi normal tepat 0oC. Zat terlarutmenurunkan temperatur pembekuan larutan yangberdasarkan pada konsentrasi pelarut: 1 molar membekukanlarutan glukosa di - 1.9oC, 2 molar larutan glukosamembekukan pada - 3.8oC. Satu dapat menyatakan bahwasemakin tinggi konsentrasi suatu larutan, semakin rendahsuhu bekunya. Fakta ini dapat digunakan sebagai pengantareksperimental untuk konsep ion. Sebuah satu meja larutangaram molar tidak memberikan nilai yang diharapkan dari -1.9oC, melainkan menggandakan nilai sekitar -3.8oC. Analisis

menunjukkan, bahwa 1 dari 1 - molar larutan NaClmengandung partikel mol 2: 1 mol ion natrium dan ion klorida1 mol. Satu dapat menyatakan bahwa 1-molar larutan natriumklorida adalah 2 molar sehubungan dengan jumlah total ion.

B h


62/83

Bahan:mangkuk kaca, tabung reaksi, termometer, glukosa, natrium klorida, es.

Prosedur:Siapkan larutan 1 molar glukosa dan natrium klorida, dan tambahkanbeberapa mililiter dalam dua tabung reaksi. Tempatkan larutan dalamcampuran es dan garam meja (15oC) dan aduk dengan termometer. Untuktujuan Pengamatanonal, dengan cepat menghapus tabung reaksi daricampuran dan segera setelah kristal pertama muncul, ukur suhu.

Pengamatan:larutan glukosa membeku di sekitar 28oC, larutan natrium klorida disekitar 48oC.

Tip:

1 molar kalsium klorida larutan (CaCl2) dapat diuji sebagai contoh lagi:membeku di sekitar 6oC. 1 l larutan 1 molar-mengandung 3 mol ion, ionmol 1 mol ion kalsium dan 2 klorida.

E5 8 M d l S k l k M l h N i Kl id


63/83

E5.8 Model Struktural untuk Masalah Natrium Klorida

Struktur:

Struktur kristal logam banyak sesuai dengan kemasan terdekat kubik(lihat E5.3). Kemasan ini mengandung lubang agak besar, yangdibentuk oleh 6 bola: celah oktahedral (lihat gambar). Selain itu,kesenjangan yang lebih kecil yang diciptakan oleh 4 bola dapatdiperiksa: interstisi tetrahedral (lihat gambar).

Struktur garam banyak terbaik dapat digambarkan denganmenggunakan kemasan lingkup terdekat anion, di manakesenjangan yang sebagian atau seluruhnya diisi oleh kation yanglebih kecil. Struktur kristal natrium klorida dapat digambarkan

sebagai kemasan terdekat kubik ion klorida di mana semua celahoktahedral diisi dengan ion natrium. Kisi dapat ditampilkan sebagai

jalan pintas untuk kemasan dekat model, karena hanyamenunjukkan posisi ion dan tidak lagi ukuran relatif mereka.

B h b l S l l ( ih d h ) l


64/83

Bahan: bola Selulosa (putih dan merah 30mm 12 mm), lem,kardus, permen karet (dua warna yang berbeda), tusuk gigi.

Prosedur dan Pengamatan:(a) Tambahkan bola putih pada lapisan segitiga dalam kemasanterdekat kubik (lihat E5.3), menemukan bentuk kedua situsinterstisial: oktahedral dan tetrahedral kesenjangan.

(b) Sepenuhnya mengisi situs oktahedral dengan bola merahkecil: close-packing model struktur natrium klorida (lihatGambar 5.13.). The bilangan koordinasi 6 didirikan untukkedua besar dan lingkup kecil.

(c) Menghasilkan kubus dasar (lihat gambar) menggunakan 14bola merah putih dan 13 dan membangun kubus dalamkemasan (lihat Gambar. 5.13). kubus SD menunjukkanbentuk kubik kristal garam, tetapi juga menunjukkan ukuranrelatif ion dan posisi mereka - itu tidak menunjukkan jumlah

rasio ion 1:1.


65/83

(d) Bayangkan membagi bola luar kubus dasar vertikalmelalui bidang (lihat gambar) dan memperoleh sel unit

(styrofoam bola dapat dipotong dengan melewati kawatpanas melalui mereka). Lebih mudah untukmembangun sel unit dari jaring kubus, yang telahdigambar di karton (lihat E5.3 f). Menghitung sel satuan

mengarah ke rasio jumlah ion 4:4 atau 1:1 (lihat gambar).

(E) Dalam rangka untuk mendapatkan tampilan yang lebihbaik dalam Struktur umum untuk menggunakan kisi

kristal sebagai model struktural (lihat Gambar. 5.13). Inihanya menunjukkan posisi ion. Buatlah sebuah kisimenggunakan dua permen karet berbeda warna dantusuk gigi (lihat E5.3 e).


66/83

E5 9 Penghancuran Kristal Garam


67/83

E5.9 Penghancuran Kristal Garam

Masalah:

Jika seseorang menempa sampel dari logam (timah atautembaga), logam dapat memipih seperti tembaga: logamdengan struktur kubik tertutup sangat elastis (lihat E5.4).

Jika, di sisi lain, satu tempaan pada sampel garam batu,kristal terbagi menjadi potongan-potongan kecil atauterpisah, membentuk piring kristal. Ini sifat yang dapatdijelaskan melalui struktur: lapisan ion dalam kristaldipindahkan ketika gaya yang digunakan, ion sama

dibebankan berdiri di sisi yang berlawanan dan bertanggungjawab atas efek penolakan dari lapisan kristal (lihat Gambar5.14.).


68/83

Bahan: palu, genteng sebagai tatakan kaki tiga, pisau,tembaga atau timbal, batuan garam.

Prosedur:

sampel logam tembaga dan garam kristal pukul dengan palu.Perlakukan kristal garam dengan pisau juga: menempatkan

pisau vertikal pada sepotong garam batu dan kemudianpukul dengan pisau.

Pengamatan:

sampel logam berbentuk dalam bentuk yang berbedaberdasarkan pada arah dan kekuatan pukulan. Kristal garammasuk ke bentuk kubik ketika dipalu, dengan pisau lapisantipis kristal bisa pecah sejajar dengan kubus.

E5 10 Li t ik K d kti it K i t l G l l h d


69/83

E5.10 Listrik Konduktivitas Kristal Garam, meleleh dan

larutan

Soal:Garam adalah zat, yang terdiri dari ion - karena biaya merekaion mampu bergerak dalam medan listrik. Namun ion statisdibangun ke kristal padat dan tidak bisa bergerak:konduktivitas tidak dapat dipastikan pada suhu kamar.Segera setelah kristal besar sangat dipanaskan ion menjadibergerak. Hal ini dapat dibuktikan dengan menggunakanpengukuran konduktivitas.

Dalam cair dan larutan, ion cukup bergerak: Hasilkonduktivitas listrik. Karena natrium klorida memiliki titikleleh yang sangat tinggi dari 800oC, campuran lithiumklorida dan kalium klorida yang cair bersama-sama dandigunakan.

Bahan: Tripod dan kasa kawat tripod dan klem burner dua


70/83

Bahan: Tripod dan kasa kawat, tripod dan klem, burner, duapaku besi, kawat kabel, klip buaya, wadah porselen, 9 V baterai,gelas kaca, elektroda grafit, multimeter (V dan A), lampu, batukristal garam, lithium klorida, kalium klorida.

Prosedur:(a) Tegas mengamankan kristal garam rock di antara dua paku

besi pada kasa kawat; menghubungkan kedua kuku ke 220Vatau 110V plug and dengan multimeter (peringatan!). amatipanas kristal pada multimeter.

(b) Membuat lintasan baterai listrik, multimeter, lampu dandua elektroda grafit. Meski sangat panas campuran lithiumklorida 21 g dan 7 g kalium klorida dalam wadah sampaicairan bening dicapai. Celupkan kedua elektroda grafit kedalam cairan.

(c) Ulangi tes lagi menggunakan larutan dari ketiga garam.


71/83

Pengamatan:

(a) Kristal tidak menghantarkan listrik pada suhu

kamar, tapi tidak begitu kuat ketika dipanaskan.Dimana kristal menyentuh paku besi, orang melihatkilatan cahaya dan perubahan warna pada kristal.

(b) garam Molten menghantarkan listrik bahkan padategangan 6 V: cahaya lampu atas, multimetermenunjukkan konduktivitas listrik tertentu,tergantung pada jarak antara elektroda dari satu sama

lain.

(c) Perilaku larutan listrik garam.

E5 11 P K i li i d i S l M l


72/83

E5.11 Panas Kristalisasi dari Salt Molten

Masalah:

Ketika kristal mencair energi tertentu diperlukan untuk ionterpisah dari kisi ion. Energi yang sama dibebaskan ketika iondari cairan ditambahkan untuk membentuk kristal garampadat. Hal ini dapat ditunjukan dengan meyakinkan ketikagaram didinginkan cairan berhenti, yaitu natrium asetat

hidrat, tetap cair bahkan pada suhu kamar akan mengkristallagi jika ditambahkan. Untuk alasan ini, garam-garam inidigunakan dalam bantal sedikit panas yang menghasilkankehangatan yang menyenangkan dengan menekan tombol,mereka juga dikenal sebagai kantong penghangat.

Kristal padat yang dihasilkan dapat diubah kembali ke dalammateri cair dingin dengan pemanasan pertama dalam airmendidih dan kemudian didinginkan sampai suhu kamar.

B h


73/83

Bahan:

termos kecil, burner, termometer, kaki tiga dan klem, natriumasetat hidrat.

Prosedur:

Isi setengah botol dengan hidrat natrium asetat dan garammencair seluruhnya melalui penggunaan kompor. Dinginkan

dan masukkan termometer ukur suhunya. Tambahkan satuKristal natrium asetat hidrat ke dalam cairan, amati dan ukursuhunya lagi.

Pengamatan:

Materi leburan langsung mengkristal ketika benih kristalditambahkan. Suhu massa kristal meningkat selama prosedurini lebih dari 50oC. Pengujian dapat diulang melalui peleburan

yang berkelanjutan dan melewati proses pendinginan.


74/83

E5.12 Pengendapan Kristal Garam dari larutan

Masalah:

Dalam mendemonstrasikan pengendapan kristal, adakemungkinan untuk mencampur larutan tertentu yaituperpaduan dari dua jenis ion tertentu yang menyebabkankristal garam hampir tidak larut (lihat Gambar Contoh 5.23.).

Dalam penafsiran awal, orang akan berbicara tentang garamyang tidak larut, namun umumnya mereka mudah larutdalam jumlah yang sangat kecil dan Oleh karena itu dikenalsebagai sedikit larut - produk kelarutan kuantitatif akanmemberikan kelarutan yang terbatas. Karena simpanan

tertentu mudah dikenali, salah satu menjelaskan tentangpengamatan reaksi untuk jenis ion tertentu: pengamatanklorida oleh pengendapan perak klorida, sulfat denganpengendapan barium sulfat.

Bahan:


75/83

tabung reaksi , larutan encer perak nitrat, natrium klorida, asamklorida, barium klorida, natrium sulfat, asam sulfat.

Prosedur:a. Campur dalam volume kecil larutan perak nitrat yang

diencerkan dengan beberapa tetes larutan lain yang tercantum diatas.

b. Campur dalam volume kecil larutan barium klorida denganbeberapa tetes dari larutan lain yang tercantum di atas.

Pengamatan:a. hasil endapan putih kurang baik dari larutan perak nitrat ketika

asam klorida atau larutan klorida ditambahkan: pengamatanklorida.

b. Endapan kristal putih yang tersisa dari larutan barium kloridaketika asam sulfat atau sulfat larutan ditambahkan: pengamatansulfat.

E5 13 daya tarik Listrik dan kekuatan tolakan


76/83

E5.13 daya tarik Listrik dan kekuatan tolakan

Masalah:

Hal ini tidak mungkin untuk melihat medan gravitasi,magnet atau listrik. ini adalah salah satu kesulitan dasar

dalam menilai kekuatan daya tarik. Hal ini, bagaimanapun,mungkin untuk dirasakan mereka: Gravitasi bumi memaksasemua benda jatuh ke tanah, kekuatan magnet menarikbenda-benda besi. Diantaranya tentang kekuatan listrikketika salah satu bermuatan listrik oleh karpet atau ketika

salah satu set sedikit kejutan pada pegangan pintu.Kekuatan-kekuatan listrik bekerja sebagai penghubungantara kekuatan terkecil partikel materi. Salah satunya dapatmenggunakan transparansi untuk menunjukkan efekkekuatan .

Bahan:


77/83

Bahan:

transparansi overhead Baru, kertas.

Prosedur:gosok transparansi dengan selembar kertas. Gantungkandengan baik transparansi dan kertas sangat dekat satu samalain. Gosokkan dua transparansi dengan cara yang sama di

atas kertas, letakkan transparansi dekat satu sama lain.

Pengamatan:

Awalnya kertas dan transparansi sangat tertarik, kertasbergerak seperti '' tongkat'' ke transparansi: mereka salingtarik menarik jika mereka berlawanan. Dalam kasus kedua,baik transparansi saling tolak: benda yang sama bermuatansaling tolak.

E5 14 Ikatan Ion dan Model Magnet


78/83

E5.14 Ikatan Ion dan Model Magnet

Masalah:

Ion bermuatan listrik yang berlawanan tertarik dalambatuan kristal garam (Na + dan Cl -), Ion samadibebankan saling tolak (Na + dan Na +, Cl Dan Cl ).

Daya tarik dari semua ion dalam kristal garam dapatdijelaskan dengan keseimbangan daya tarik dan gayatolakan. Sulit untuk membuat semacam model yangmenunjukkan kekuatan listrik. Hal ini, bagaimanapun,

memungkinkan untuk menerapkan model untuk tujuandemonstrasi dengan keseimbangan daya tarik magnetdan kekuatan tolakan yang demikian menggambarkandua dimensi kristal.

h


79/83

Bahan:

Putaran magnet permanen (10mm), penutup sintetik

(5mm untuk disc cakram besar dan kecil 2mm ), kotakkayu datar dengan tembus plexiglas.

Prosedur:

Tempatkan cakram besar dengan menghadap ke ataskutub utara , mereka saling tolak. Tempatkan cakramkecil dengan kutub utara mereka menghadap ke bawah,mereka juga saling tolak. Kocok semua disc dalam kotak

tertutup pada overhead projector, amati pengaturanmereka.


80/83

Pengamatan:

cakram besar dan kecil saling menarik. Dalam pengaturan

setiap disk yang besar dikelilingi oleh empat cakram kecildan setiap disk kecil yang dikelilingi oleh empat yang besar(lihat Gambar. 5.19. model struktural ini dapat dibandingkanpada lapisan struktur natrium klorida. Demikian pula,struktur garam mendapatkan stabilitas dari keseimbangan

tarik listrik dan kekuatan tolakan, dalam kaitannya denganmagnet ada kekuatan magnet.

Tip:

Jika memungkinkan, pisahkan magnet kecil dan besar satusama lain sebelum percobaan dimulai: sebuah magnetdiletakkan di satui sisi kotak dan jenis lain pada sisi yangberlawanan. Setelah memisahkan, percobaan dapat diulangdengan pengamatan yang sama.

E5 15 Medan Magnet


81/83

E5.15 Medan Magnet

Masalah:

Seperti yang telah dijelaskan, tidak mungkin untukmelihat kekuatan magnet atau listrik. Hal ini, mungkinuntuk menunjukkan efek kekuatan . Dalam hal gayamagnet dapat ditunjukkan dengan menggunakan

serbuk besi. Dalam sebuah model pengujian, adakemungkinan menampilkan kekuatan magnet yangtidak mengarah yang dikirimkan ke setiap arah.

Hal Ini tidak mengarahkan medan gaya jugamengelilingi setiap atom atau ion. Namun ini adalahkekuatan listrik.

Bahan:


82/83

Bahan:

piring Kaca, batang magnet, serbuk besi (dalam botol).

Prosedur:Tutup piring kaca dengan lapisan tembus dari serbukbesi.

Secara bertahap dekatkan batang magnet di bawah piringkaca (tunjukkan pada proyektor overhead). Menyebabkanpelat kaca untuk bergetar menggunakan benda logam.

Pengamatan:

Pengajuan mengatur dengan cara yang sangat spesifik(lihat Gambar 5.20.): Mereka tidak menunjukkan arahtertentu, mereka menunjuk ke segala arah sekitarmagnet.

References


83/83

References1. Roesky, H., Moeckel, K.: Chemische Kabinettstuecke. Weinheim 1996 (VCH)

2. Barke, H.-D.: Konzeption des strukturorientierten Chemieunterrichts. In:Barke, H.-D., Harsch, G.: Chemiedidaktik Heute. Heidelberg 2001 (Springer)

3. Wirbs, H.: Modellvorstellungen und Formelverstaendnis imChemieunterricht. Dissertation. Muenster 2002 (Schueling)

4. Barke, H.-D., Sauermann, D.: Memorymetalle sie besitzen einFormgedaechtnis. Praxis. Chemie 47 (1998), Heft 3, 7 Hilbing, C., Barke, H.-D.: Ionen und Ionenbindung: Fehlvorstellungen hausgemacht!

5. Ergebnisse empirischer Erhebungen und unterrichtliche Konsequenzen.CHEMKON 11 (2004), 115

hubungan sifat dan struktur

Documents